CN107129324A - 一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法 - Google Patents

一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法，包括以下步骤：（1）将规模化养猪场粪尿液体混合物输送至保温沼气池；（2）从沼气池泵出发酵液，进行固液分离；（3）辅料预处理，然后制备固体有机肥料；（4）制备食用菌培养基；（5）制备生物有机肥料；（6）将大量的沼液作为追肥；（7）收获玉米和玉米秸秆、玉米干燥后粉碎成玉米粉，玉米秸秆按步骤（3）进行预处理；（8）收获牧草，制成猪粗饲料。本发明不仅将规模化养猪场粪便和粪尿液体进行无害化处理、资源化利用，提高固体有机肥料和液体有机肥料附加值，减低处理成本。

Description

一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法
技术领域
本发明涉及规模化养猪场污染治理领域，具体涉及一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法。
背景技术
养猪业向集约化、规模化快速发展的同时，也面临大量猪粪尿带来的收集和处理问题。目前，规模化养猪场粪尿污染治理一般参照城镇生活污水处理模式及工艺，即先进行厌氧发酵后，再进行固液分离，沼渣经高温好氧发酵制得固体有机肥料，沼液通过污水处理试图“达标排放”，弊端是目前的固体有机肥料生产成本高，附加值低导致销售价格不高，存在生产销售“倒挂”现象，若进一步提高其附加值，需进行深加工，则大幅增加设备投入和生产成本。沼液中由于富含有机质和氮磷钾，COD、氨氮浓度和SS浓度高，常见的污水治理技术很难使其达到排放标准，即使按照现行的畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596—2001），其限定值COD 400 mg/L、氨氮80 mg/L和总磷8 mg/L，污染物浓度仍然很高，排放后仍然对环境造成为严重污染，“达标排放”的污水继续污染着环境。沼液富含有机质和养分，还有丰富的中量及微量元素，既有速效性，又兼具缓效性，常施沼液，能使作物生长健壮，可提高产量，减少化肥施用量，同时能增强作物抗性，是目前世界上作物营养最全、最均衡有机肥料。
另外、食用菌产业是一项新兴产业和朝阳产业。食用菌产品以其营养丰富、药用保健、绿色环保的特点，受到各国消费者的欢迎，被国际营养学家推荐为世界十大健康食品之一，市场潜力巨大。目前常用的食用菌的培养基配方主要为木屑、麸皮、糖和石膏等，由于糖和麸皮的价格较昂贵，所以目前迫切需要出现一种经济适用且效果较好的食用菌培养基，而且这些传统食用菌的培养基产生的菌糠由于养分低，造成菌糠回收利用困难，从而产生大量菌糠随意丢弃，严重污染环境。
中国专利CN203568937 公布了一种畜禽粪污处理系统，包括雨污分离系统、干湿分离系统、固液分离系统和生态净化系统，存在的问题是污染物固液分离后的液体中含有大量有机质和养分，COD 和氨氮含量高，不仅导致资源浪费，而且增加后续污水处理的处理量和难度，增加处理成本。
中国专利CN 103910547A公布了一种食用菌培养基及其制备方法，采用木屑、麸皮、酵母发酵物和玉米粉等作为食用菌培养基原料，麸皮、酵母发酵物和玉米粉价格加高，导致食用菌生产成本增加。
发明内容
为了克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法，该方法不仅将规模化养猪场粪便和粪尿液体进行无害化处理、资源化利用，提高固体有机肥料和液体有机肥料附加值，减低处理成本。
本发明是这样实现的，一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法，包括以下步骤：
（1）将规模化养猪场每天产生的不含冲栏水、猪饮用余水的粪尿液体混合物输送至保温沼气池进行20～30℃恒温厌氧发酵30天以上；
（2）从沼气池泵出发酵液，将发酵液进行固液分离，得到固体沼渣和液体沼液，对沼气进行利用；
（3）辅料预处理，将玉米秸秆晒干、粉碎成直径不大于20mm的颗粒，含水率不高于15%，将预处理好的玉米秸秆和粉碎后的食用菌菌糠添加到沼渣中，玉米秸秆、菌糠、与沼渣质量比是15～25%:10～15%:65～70%，调节混合物料的C/N和含水率，控制待发酵物料C/N在30～50:1，含水率55～65%，进行高温好氧堆肥20～30天，使之彻底腐熟，制得固体有机肥料；
（4）制备食用菌培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料86～94%、玉米粉3～6%、石膏粉1～2%、膨润土1～3%、过磷酸钙1～3%；
（5）按照常规方式种植腐草食用菌，最后收集废弃的食用菌菌糠，干燥、粉碎成直径不大于10mm的颗粒，制得生物有机肥料；
（6）在无雨水天气，将大量的沼液作为追肥，使用密封管道分别输送至种植有牧草和玉米的大田中，每周喷淋牧草和玉米1～2次，每亩田年施用量不超过10立方，平均对应10头猪只年产粪尿液体量；
（7）收获玉米和玉米秸秆、玉米干燥后粉碎成玉米粉，玉米秸秆按步骤（3）进行预处理；
（8）收获牧草，将新鲜牧草粉碎后添加发酵菌剂青贮饲料，制得青贮饲料待发酵完成后，配合适量的玉米粉，等制成猪粗饲料，喂养猪只。
进一步的，所述步骤（4）所述的食用菌培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料90%、玉米粉5%、石膏粉1%、膨润土2%、过磷酸钙2%。
本发明的有益效果是：
1.本方法将沼渣和沼液进行彻底地资源化循环利用，免去沼液污水处理费用，处理成本极低，提高固体有机肥料和液体有机肥料附加值，同时不对环境造成二次污染，生态效益和经济效益明显。
2.本方法采用食用菌生产产生大量的、废弃的菌糠作为猪粪发酵辅料，调节猪粪C/N和含水率，减低生产成本，缩短猪粪发酵时间，提高有机肥料品质，另外，本方法将生产的有机肥料作为食用菌培养基的主要原料，不仅降低食用菌生产成本，缓解目前食用菌栽培原材料短缺，资源承受能力有限等矛盾，而且能提高食用菌口感和营养价值，从而提高食用菌品质，而且，将食用菌生产产生的菌糠、玉米种植产生的秸秆与猪粪便混合发酵，制得有机肥料，实现了有机废弃物的资源化、循环利用，最大化利用资源。
3.本方法将含大量有机质和NPK养分的沼液作为牧草和玉米种植的追肥，不仅能消纳养猪场厌氧沼气池每天产生的沼液，实现资源化利用，而且种植的牧草具有对沼液消纳能力强、产量高、而且柔软多汁，粗纤维含量低，适口性好，含有丰富的消化能、粗蛋白、游离氨基酸、维生素和矿物质等优点，是家禽家畜良好饲料资源，牧草经粉碎、青贮饲料等深加工后，又可作为猪饲料，减少精饲料使用量，减低养猪成本，而且，食用青贮饲料牧草的育肥猪食欲增加，肉质提高，营养价值丰富，质量安全，一举多得。总之，本方法将沼液作为牧草和玉米种植的追肥，提高牧草和玉米产量和质量，减少化肥施用量，降低种植成本，极大地提高沼液肥的附加值。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：
如图1所示，一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法，使用以下步骤：
（1）将规模化养猪场每天产生的不含冲栏水、猪饮用余水的粪尿液体混合物输送至保温沼气池进行20～30℃恒温厌氧发酵30天以上；
（2）从沼气池泵出发酵液，将发酵液进行固液分离，得到固体沼渣和液体沼液，对沼气进行利用；
（3）辅料预处理，将玉米秸秆晒干、粉碎成直径不大于20mm的颗粒，含水率不高于15%，将预处理好的玉米秸秆和粉碎后的食用菌菌糠添加到沼渣中，玉米秸秆、菌糠、与沼渣质量比是15～25%:10～15%:65～70%，调节混合物料的C/N和含水率，控制待发酵物料C/N在30～50:1，含水率55～65%，进行高温好氧堆肥20～30天，使之彻底腐熟，制得固体有机肥料；
（4）制备食用菌培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料86～94%、玉米粉3～6%、石膏粉1～2%、膨润土1～3%、过磷酸钙1～3%；
（5）按照常规方式种植腐草食用菌，最后收集废弃的食用菌菌糠，干燥、粉碎成直径不大于10mm的颗粒，制得生物有机肥料；
（6）在无雨水天气，将大量的沼液作为追肥，使用密封管道分别输送至种植有牧草和玉米的大田中，每周喷淋牧草和玉米1～2次，每亩田年施用量不超过10立方，平均对应10头猪只年产粪尿液体量；
（7）收获玉米和玉米秸秆、玉米干燥后粉碎成玉米粉，玉米秸秆按步骤（3）进行预处理；
（8）收获牧草，将新鲜牧草粉碎后添加发酵菌剂青贮饲料，制得青贮饲料待发酵完成后，配合适量的玉米粉，等制成猪粗饲料，喂养猪只。
对比试验
（1）供试菌株:鸡腿菇66（系外购）处理组：有机肥料培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料90%、玉米粉5%、石膏粉1%、膨润土2%、过磷酸钙2%；对照组：棉籽壳稻草培养基，配方：棉籽壳45%、稻草45%、麸皮5%、石膏粉1%、石灰2%、过磷酸钙2%，每30袋为一个平行组，处理组和对照组分别设置三个平行，均按鸡腿菇常规培养方式进行培养和管理；
（2）出菇产量按前三潮菇的产量进行统计，并分析包括生长情况、产量、生物学效率、蛋白质和多糖含量，多糖总量的测定采用苯酚-硫酸法,以葡萄糖为标准品，蛋白含量的测定采用BCA蛋白试剂盒(Merck公司)；
（3）统计结果如下表所示：
注:（1）+表示菌丝生长势弱, 菌丝呈灰白色, 脱袋后菌棒易散；++表示菌丝生长势较强, 菌丝呈白色,脱袋后菌棒易断；+++表示菌丝生长势强,菌丝呈白色, 脱袋后菌棒较易折断；++++表示菌丝生长势强,菌丝呈浓白色, 脱袋后菌棒不易折断；（2）生物学效率是指食用菌鲜重与所用的培养料干重之比，常用百分数表示。
由表可知，在生长情况、产量和生物学效率方面，处理组和对照组没有显著差别，而在蛋白质和多糖含量方面，处理组中蛋白质和多糖平均含量分别达到24.75%和4.47%，分别高出对照组0.89%和0.42%，处理组中蛋白质和多糖平均含量比对照组分别提高3.7%和10.4%，这说明利用食用菌菌糠、秸秆和畜禽粪便为原料生产的有机肥料作为鸡腿菇栽培的主要原料，在生长效率和产量方面，可以达到与以棉籽壳和稻草作为鸡腿菇栽培的传统原料同等水平，但是在蛋白质和多糖含量方面比传统培养基高，使得口感更好，营养水平更高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种规模化养猪场粪尿资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将规模化养猪场每天产生的不含冲栏水、猪饮用余水的粪尿液体混合物输送至保温沼气池进行20～30℃恒温厌氧发酵30天以上；
（2）从沼气池泵出发酵液，将发酵液进行固液分离，得到固体沼渣和液体沼液，对沼气进行利用；
（3）辅料预处理，将玉米秸秆晒干、粉碎成直径不大于20mm的颗粒，含水率不高于15%，将预处理好的玉米秸秆和粉碎后的食用菌菌糠添加到沼渣中，玉米秸秆、菌糠、与沼渣质量比是15～25%:10～15%:65～70%，调节混合物料的C/N和含水率，控制待发酵物料C/N在30～50:1，含水率55～65%，进行高温好氧堆肥20～30天，使之彻底腐熟，制得固体有机肥料；
（4）制备食用菌培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料86～94%、玉米粉3～6%、石膏粉1～2%、膨润土1～3%、过磷酸钙1～3%；
（5）按照常规方式种植腐草食用菌，最后收集废弃的食用菌菌糠，干燥、粉碎成直径不大于10mm的颗粒，制得生物有机肥料；
（6）在无雨水天气，将大量的沼液作为追肥，使用密封管道分别输送至种植有牧草和玉米的大田中，每周喷淋牧草和玉米1～2次，每亩田年施用量不超过10立方，平均对应10头猪只年产粪尿液体量；
（7）收获玉米和玉米秸秆、玉米干燥后粉碎成玉米粉，玉米秸秆按步骤（3）进行预处理；
（8）收获牧草，将新鲜牧草粉碎后添加发酵菌剂青贮饲料，制得青贮饲料待发酵完成后，配合适量的玉米粉，等制成猪粗饲料，喂养猪只。
2.根据权利要求1所述的食用菌培养基的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）所述的食用菌培养基，由以下按照重量百分比的原料组成：固体有机肥料90%、玉米粉5%、石膏粉1%、膨润土2%、过磷酸钙2%。
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